专利名称：北斗一号卫星系统单向授时驯服系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种北斗一号卫星系统单向授时驯服系统及方法。
背景技术：
“北斗一号”卫星导航系统是我国自行研制和建立的一种区域卫星导航定位通信系统，又称“双星定位”系统或“北斗一号”系统，该系统采用同步轨道卫星进行导航定位，具有很强的授时能量，授时服务范围包括我国国土和东南亚地区，随着2003年5月25日“北斗一号”系统的第3颗卫星成功发射升空，“北斗一号”系统开始全面为各种用户提供稳定和可靠的定位、通信和授时应用，卫星授时由于覆盖面广，精度高，成本相对较低等优点得到广泛的应用，然而卫星距离地面上万公里，信号传输易受干扰，且目前常用的卫星授时多为双向授时，定位和授时的解算时间较长，授时精度较差，目前，常用的授时驯服系统在无卫星信号或卫星信号故障时，不能在短时间内保持授时的精度和稳定性，适用范围有限，用户的体验性较差。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种北斗一号卫星系统单向授时驯服系统及方法，解决了北斗一号卫星系统在短时间内因卫星波束故障导致的授时精度和稳定性不佳等问题，确保在无卫星信号或卫星信号故障时，亦能在短时间内保持授时的精度和稳定性，具有提高授时精度和稳定性，适用范围广等优点。本发明的目的通过以下技术方案来实现北斗一号卫星系统单向授时驯服系统， 它包括设于FPGA内的守时模块和晶振修正模块，以及设于DSP内的晶振偏移检测模块，晶振偏移检测模块与晶振修正模块连接，晶振修正模块与守时模块连接，守时模块包括内部守时计数器A和内部守时计数器B，内部守时计数器A的进位输出与内部守时计数器B的计数输入连接，内部守时计数器A和内部守时计数器B的计数置位分别与授时时间计数器 A和授时时间计数器B的计数输出连接，授时时间计数器B与守时模块连接，内部守时计数器B与晶振修正模块连接。北斗一号卫星系统单向授时驯服方法，它包括DSP晶振偏移检测、晶振修正、守时三个步骤；
DSP晶振偏移检测设计的硬件中断一到，即每一帧起始时间，DSP自动检测一次晶振实际值相对于理论值的偏移量，将偏移量保存于寄存器中，待下一帧时间到来时，将偏移量置入FPGA的晶振修正模块内；
晶振修正FPGA实时监测卫星的失锁状态，当卫星失锁或故障时，启动同步守时模块和晶振修正模块，晶振修正模块切入到守时模式，结合守时模块的内部守时计数器A和内部守时计数器B，短时间内产生稳定的IPPS脉冲信号；
守时内部守时计数器A和内部守时计数器B每一帧时间同步于授时时间计数器 A和授时时间计数器B —次，所述的内部守时计数器A是由射频部分的时钟信号通过FPGA分频得到的计数值，一个时钟周期产生一个计数值，当计数值达到一个帧周期时间，则向内部守时计数器B进位，同时，每一帧时间，授时时间计数器A和授时时间计数器B的计数值都置入内部守时计数器A和内部守时计数器B，计数值与授时时间同步，即正常情况下，每一帧时间，内部守时计数器A和内部守时计数器B被重置。本发明的有益效果是本发明提供北斗一号卫星系统单向授时驯服系统及方法， 解决了北斗一号卫星系统在短时间内因卫星波束故障导致的授时精度和稳定性不佳等问题，确保在无卫星信号或卫星信号故障时，亦能在短时间内保持授时的精度和稳定性，具有提高授时精度和稳定性，适用范围广等优点。
图1为本发明的结构框图2为本发明内部守时计数器和授时时间计数器的结构框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。如图1、图2所示，北斗一号卫星系统单向授时驯服系统，它包括设于FPGA内的守时模块和晶振修正模块，以及设于DSP内的晶振偏移检测模块，晶振偏移检测模块与晶振修正模块连接，晶振修正模块与守时模块连接，守时模块包括内部守时计数器A和内部守时计数器B，内部守时计数器A的进位输出与内部守时计数器B的计数输入连接，内部守时计数器A和内部守时计数器B的计数置位分别与授时时间计数器A和授时时间计数器B的计数输出连接，授时时间计数器B与守时模块连接，内部守时计数器B与晶振修正模块连接。北斗一号卫星系统单向授时驯服方法，它包括DSP晶振偏移检测、晶振修正、守时三个步骤；
DSP晶振偏移检测设计的硬件中断一到，即每一帧起始时间，DSP自动检测一次晶振实际值相对于理论值的偏移量，将偏移量保存于寄存器中，待下一帧时间到来时，将偏移量置入FPGA的晶振修正模块内；
晶振修正FPGA实时监测卫星的失锁状态，当卫星失锁或故障时，启动同步守时模块和晶振修正模块，晶振修正模块切入到守时模式，结合守时模块的内部守时计数器A和内部守时计数器B，短时间内产生稳定的IPPS脉冲信号；
守时内部守时计数器A和内部守时计数器B每一帧时间同步于授时时间计数器 A和授时时间计数器B —次，所述的内部守时计数器A是由射频部分的时钟信号通过FPGA 分频得到的计数值，一个时钟周期产生一个计数值，当计数值达到一个帧周期时间，则向内部守时计数器B进位，同时，每一帧时间，授时时间计数器A和授时时间计数器B的计数值都置入内部守时计数器A和内部守时计数器B，计数值与授时时间同步，即正常情况下，每一帧时间，内部守时计数器A和内部守时计数器B被重置。
权利要求
1.北斗一号卫星系统单向授时驯服系统，其特征在于它包括设于FPGA内的守时模块和晶振修正模块，以及设于DSP内的晶振偏移检测模块，晶振偏移检测模块与晶振修正模块连接，晶振修正模块与守时模块连接，守时模块包括内部守时计数器A和内部守时计数器B，内部守时计数器A的进位输出与内部守时计数器B的计数输入连接，内部守时计数器 A和内部守时计数器B的计数置位分别与授时时间计数器A和授时时间计数器B的计数输出连接，内部守时计数器B与晶振修正模块连接。
2.北斗一号卫星系统单向授时驯服方法，其特征在于它包括DSP晶振偏移检测、晶振修正、守时三个步骤DSP晶振偏移检测每一帧起始时间，DSP自动检测一次晶振实际值相对于理论值的偏移量，将偏移量保存于寄存器中，待下一帧时间到来时，将偏移量置入FPGA的晶振修正模块内；晶振修正=FPGA实时监测卫星状态，当卫星失锁或故障时，启动同步守时模块和晶振修正模块，晶振修正模块切入到守时模式，结合守时模块的内部守时计数器A和内部守时计数器B，短时间内产生稳定的IPPS脉冲信号；守时内部守时计数器A是由射频部分的时钟信号通过FPGA分频得到的计数值，一个时钟周期产生一个计数值，当计数值达到一个帧周期时间，则向内部守时计数器B进位，同时，每一帧时间，授时时间计数器A和授时时间计数器B的计数值都置入内部守时计数器A 和内部守时计数器B，计数值与授时时间同步，即正常情况下，每一帧的时间内部守时计数器A和内部守时计数器B被重置。
全文摘要
本发明公开了一种北斗一号卫星系统单向授时驯服系统及方法，其方法包括DSP晶振偏移检测、晶振修正、守时三个步骤，DSP晶振偏移检测每一帧时间，DSP自动检测晶振实际值相对于理论值的偏移量，将偏移量保存于寄存器中，待下一帧时间到来时，将偏移量置入FPGA的晶振修正模块内；晶振修正FPGA实时监测卫星状态，当卫星失锁或故障，晶振修正模块切入到守时模式，结合守时模块的内部守时计数器A、B，短时间内产生稳定的1PPS脉冲信号；守时内部守时计数器A、B每一帧时间同步于授时时间计数器A、B一次。本发明解决了北斗一号卫星系统在短时间内因卫星波束故障导致的授时精度和稳定性不佳等问题，提高授时精度和稳定性。
文档编号G01S19/25GK102411147SQ201110435308
公开日2012年4月11日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者刘宇波, 赵洲 申请人:成都金本华科技有限公司